Questões Militares Sobre hidrostática em física

Duas esferas carregadas (consideradas cargas elétricas pontuais) possuem massas desprezíveis. A de cima possui carga elétrica q _i= + 3,0µC e a de baixo possui carga elétrica q = - 4,0 µC. As duas esferas estão presas a fios ideais; um dos fios está preso ao teto e o outro preso a um cilindro maciço de massa específica igual a 8,0g/cm³ e volume igual a 1, 5.10^-4 m³. O cilindro está parcialmente imerso em água (massa específica igual a 1,0 g/ cm³) e em equilíbrio, de acordo com a figura abaixo. A distância entre as esferas é de 10 cme o meio entre elas tem comportamento de vácuo. O volume imerso do cilindro em relação ao seu volume total, em porcentagem, é
Dados: = 10m/s² e K₀ = 9,0 . 10⁹ N . m²/C²

O sistema hidráulico da figura abaixo consiste em dois embolos, de massas desprezíveis, de áreas A₁ e A₂, fechando completamente as aberturas de um tubo em U cilíndrico. O óleo no interior do tubo está contaminado com certa quantidade de álcool etílico, formando assim uma pequena coluna de altura h logo abaixo do embolo de área A₂ - 5.A₁. Considere os líquidos incompressíveis. Para que os embolos estejam à mesma altura H, um pequeno bloco de massa m = 30 gramas foi colocado sobre o embolo de área maior. O volume, em litros, de álcool etílico no interior do tubo é
Dados: µalcool = 0, 80 g/ cm ³; µoleo = 0, 90 g/ cm³ .

A pressão (P) no interior de um líquido homogêneo, incompressível e em equilíbrio, varia com a profundidade (X) de acordo com o gráfico abaixo.



Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², podemos afirmar que a densidade do líquido é de:

A água que alimenta um reservatório, inicialmente vazio, escoa por uma tubulação de 2 m de comprimento e seção reta circular. Percebe-se que uma escala no reservatório registra um volume de 36 L após 30 min de operação. Nota-se também que a temperatura na entrada da tubulação é 25 °C e a temperatura na saída é 57 °C. A água é aquecida por um dispositivo que fornece 16,8 kW para cada metro quadrado da superfície do tubo. Dessa forma, o diâmetro da tubulação, em mm, e a velocidade da água no interior do tubo, em cm/s, valem, respectivamente:

Dados:

• π/4 = 0,8;

• massa específica da água: 1 kg/L; e

• calor específico da água: 4200 J/ kg°C.

A figura acima representa o sistema de bombeamento de água de uma residência. As alturas de sucção (H_s) e recalque (H_r) valem, respectivamente, 10 e 15 m. O sistema é projetado para trabalhar com uma vazão de 54 m³/h. A bomba que efetua o recalque da água é acionada por um motor elétrico, de corrente contínua, que é alimentado por uma tensão de 200 V. A corrente de operação do motor, em ampères, para que o sistema opere com a vazão projetada é, aproximadamente:

Observação:

• as perdas internas do motor elétrico e da bomba são desprezíveis.

Dados:

• as perdas devido ao acoplamento entre o motor e a bomba são de 30%;

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

• massa específica da água: 1 kg/L

Em hidrostática, pressão é uma grandeza física

Um mergulhador submerso no oceano, constata, mediante consulta a um manômetro, preso em seu pulso, que está submetido a uma pressão absoluta de 276 cmHg. Sendo assim, a profundidade, em relação à superfície do oceano na qual o mergulhador se encontra submerso vale ____ metros.

Observações:

1 – Considere a água do oceano um fluido ideal e em repouso;

2 – Admita a pressão atmosférica na superfície do oceano igual a 76 cmHg;

3 – Adote a densidade do mercúrio igual a 13,6 g/cm³ ;

4 – Considere a densidade da água do oceano igual a 1 g/cm³ ; e

5 – Admita a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² .

Desejando medir a pressão de um gás contido em um bujão, um técnico utilizou um barômetro de mercúrio de tubo fechado, como indica a figura a seguir. Considerando a pressão atmosférica local igual a 76 cmHg, a pressão do gás, em cmHg, vale:

Num local sob ação da pressão atmosférica, um estudante equilibra os líquidos A e B, em alturas diferentes, sugando a parte do ar dentro dos canudinhos de refrigerantes, como está indicado na figura a seguir. Sabendo-se que a densidade do líquido B é 0,8 vezes a densidade do líquido A, podemos afirmar, corretamente, que

Uma carga de brita está dentro de um bote que flutua em uma piscina. Em seguida, a brita é despejada na piscina.

Com base nessa situação, são feitas duas afirmativas:

I. O empuxo da água sobre o bote carregado com a brita é maior que a soma do peso do bote com o da brita.

II. Após despejar a brita, o nível da água da piscina aumenta.

Nessa situação, é CORRETO afirmar que 

Um cubo maciço homogêneo com 4,0 cm de aresta flutua na água tranquila de uma lagoa, de modo a manter 70% da área total da sua superfície em contato com a água, conforme mostra a figura, A seguir, uma pequena rã se acomoda no centro da face superior do cubo e este se afunda mais 0,50 cm na água. Assinale a opção com os valores aproximados da densidade do cubo e da massa da rã, respectivamente.

Considere um tubo em forma de U com os dois ramos verticais abertos nas extremidades, contendo dois líquidos de densidades ρ₁ e ρ₂, conforme a figura abaixo, sendo ρ₁ > ρ₂. Considerando po a pressão atmosférica e g a aceleração da gravidade,a razão h₁/h₂

Um tanque, fechado hermeticamente, é preenchido com água até a altura de 1m. Acima da água existe ar a uma pressão de 2atm. Um furo, de seção muito menor do que a seção do tanque, é aberto no fundo do tanque. Considerando a densidade da água 10³kg/m³, a aceleração da gravidade 10m/ s² e a pressão atmosférica P₀=1atm= 10⁵ Pa, a velocidade de saída da água, imediatamente após ser aberto o furo, é:

Uma esfera de raio 10cm flutua na água com 3/4 do seu volume submerso. Considerando a densidade da água 1,0g/cm³, a aceleração da gravidade 10m/s² e π=3, a massa da esfera é:

A densidade absoluta (ou massa específica) P_o do cilindro sólido de altura H e área das bases A é tal que, quando em equilíbrio no fluido de densidade absoluta p, flutua mantendo a base superior a uma altura h acima da superfície livre do líquido, como mostra a figura abaixo. Sabendo que, para ficar submerso, a densidade absoluta do cilindro deve ser 25% maior que P_o, podemos afirmar que a razão h/H é igual a

Um bloco maciço flutua, em equilíbrio, dentro de um recipiente com água. Observa-se que 2/5 do volume total do bloco estão dentro do líquido. Desprezando a pressão atmosférica e considerando a densidade da água igual a 1,0 · 10³ kg/m³, pode-se afirmar que a densidade do bloco vale:

Um tubo em “U” contendo um líquido, de densidade igual a 20×10³ kg/m³ , tem uma extremidade conectada a um recipiente que contém um gás e a outra em contato com o ar atmosférico a pressão de 10⁵ Pa. Após uma transformação termodinâmica nesse gás, o nível do líquido em contato com o mesmo fica 5 cm abaixo do nível da extremidade em contato com o ar atmosférico, conforme figura. A pressão final no gás, em 10⁵ Pa, é de

Considere: aceleração da gravidade no local igual a 10m/s² .

Uma esfera de massa m, pendurada na extremidade livre de um dinamômetro ideal, é imersa totalmente em um líquido A e a seguir em um outro líquido B, conforme figura abaixo.

As leituras do dinamômetro nos líquidos A e B, na condição de equilíbrio, são, respectivamente, F₁ e F₂ . Sendo g a aceleração da gravidade local, a razão entre as massas específicas de A e B é

Observe a figura a seguir. 

                                     

A figura acima mostra um bloco de madeira preso a uma mola que tem sua outra extremidade presa ao fundo de um tanque cheio d'água. Estando o sistema em equilíbrio estático, verifica-se que a força que a mola faz sobre o fundo do tanque é de 2,0N, vertical para cima. Considere que a massa e o volume da mola são desprezíveis. Agora, suponha que toda água seja retirada lentamente do tanque, e que ao final, o bloco permaneça em repouso sobre a mola. Com base nos dados apresentados, qual o módulo e o sentido da força vertical que a mola fará sobre o fundo do tanque? 

Dados: ρ_água=1.0 .10³ kg/m³ ; ρ_madeira= 0,8 .10³ kg/m³ ; g = 10m/s² . 

Dois vasos cilíndricos idênticos C₁ e C₂ flutuam na água em posição vertical, conforme indica a figura. O vaso C₁ contém um líquido de massa específica Ρ₁ e o vaso C₂, um líquido de massa específica Ρ₂ . O gráfico mostra como h varia com x, onde h é a altura submersa de cada vaso e x é a altura da coluna de líquido dentro de cada vaso. Sendo assim, qual a razão Ρ₁/ Ρ₂?